模拟波特兰水泥蚀变过程中Pb的释放
材料科学
2014-02-13 v1
摘要
复杂的水泥基体在环境交换中会发生风化，并在蚀变过程中释放金属污染物。尽管控制这些过程需要识别金属释放的分子机制，但很难做到。本研究确定并模拟了波特兰水泥浸出过程中Pb释放的分子机制。由于Pb的释放与其形态（即原子环境和承载相的性质）密切相关，本研究的第一个目标是研究Pb保留位点的演变以及水泥矿物学在浸出过程中的演变。使用了互补且有效的调查工具，即X射线衍射、微X射线荧光和X射线吸收精细结构。第二个目标是用反应输运代码（CHESS/HYTEC）重现我们的结果，以测试所提出的Pb形态模型。综合结果表明，在浸出水泥的未蚀变核心和蚀变层中，Pb(II)通过C-S-H“纳米结构”保留，可能与Q1或Q2P硅酸盐四面体相连。此外，在蚀变层中，Pb的原子环境中存在Fe原子是高度可能的。不幸的是，关于水泥中Fe相知之甚少，这使得解释困难。Fe取代的水石榴石（C3AH6）能否负责Pb保留？建模结果与Pb通过C-S-H在层中保留以及在蚀变层中可能含Fe的额外Pb保留相中的保留一致。
引用
@article{arxiv.1402.2962,
title = {Modelling the Pb release during Portland cement alteration},
author = {A. Benard and J. Rose and Jean-Louis Hazemann and O. Proux and L. Trotignon and D. Borschneck and A. Nonat and L. Chateau and J. -Y. Bottero},
journal= {arXiv preprint arXiv:1402.2962},
year = {2014}
}